CN112070017A - 超声波指纹识别方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

超声波指纹识别方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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CN112070017A CN202010936725.7A CN202010936725A CN112070017A CN 112070017 A CN112070017 A CN 112070017A CN 202010936725 A CN202010936725 A CN 202010936725A CN 112070017 A CN112070017 A CN 112070017A
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Abstract

本申请实施例提供一种超声波指纹识别方法、装置、设备和存储介质，涉及指纹识别技术领域，可以改善由于温度偏移和贴膜而导致的指纹识别效果的下降。超声波指纹识别方法，包括：在从第一时刻开始、从第一子时刻结束的时段发射第一超声波信号，在多个采样时段内分别采集第一返回超声波信号；将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段，并将其相对于第一时刻的延时时间作为基准延时；在从第二时刻开始、从第二子时刻结束的时段发射第二超声波信号，至少采集基准采集时段内的第二返回超声波信号，基准采集时段与第二时刻的延时时间等于基准延时；以及基于采集的第二返回超声波信号，进行超声波指纹成像。

Description

超声波指纹识别方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本申请涉及指纹识别技术领域，特别涉及一种超声波指纹识别方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
超声波指纹识别技术是利用特定频率的超声波扫描手指，由于手指皮肤和空气的声阻抗差异导致超声波回波强度不同，通过检测超声波在不同位置的回波强度可以区分出指纹的脊与谷，实现指纹识别。与光学指纹识别技术相比，超声波方案具有更强的穿透性，防水防污，安全性更高等优点，具有良好的应用前景。
然而，目前的超声波识别方案，当温度发生偏移时，或者在贴膜后，可能会导致指纹识别效果的下降。
发明内容
本申请技术方案提供了一种超声波指纹识别方法、装置、设备和存储介质，可以改善由于温度偏移或贴膜而导致的指纹识别效果的下降。
第一方面，本申请技术方案提供了一种超声波指纹识别方法，包括：
在从第一时刻开始、从第一子时刻结束的时段发射第一超声波信号，在多个采样时段内分别采集第一返回超声波信号；
将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段，并将其相对于所述第一时刻的延时时间作为基准延时；
在从第二时刻开始、从第二子时刻结束的时段发射第二超声波信号，至少采集基准采集时段内的第二返回超声波信号，所述基准采集时段与所述第二时刻的延时时间等于所述基准延时；以及
基于采集的所述第二返回超声波信号，进行超声波指纹成像。
第二方面，本申请技术方案提供了一种超声波指纹识别装置，包括：
处理器和存储器，所述存储器用于存储至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行时以实现上述的超声波指纹识别方法。
第三方面，本申请技术方案提供了一种超声波指纹识别设备，包括：超声波换能器阵列和上述的超声波指纹识别装置。
第四方面，本申请技术方案提供了一种电子设备，包括：上述的超声波指纹识别设备和显示屏，所述超声波换能器阵列位于所述显示屏下方。
第五方面，本申请技术方案提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的超声波指纹识别方法。
本申请实施例中的超声波指纹识别方法、装置、设备和存储介质，超声波指纹识别过程包括两个阶段，其中第一个阶段中，在第一时刻发射第一超声波信号，并根据在不同采样时段采集第一返回超声波信号，将其中采集到最大强度超声波信号的采样时段作为基准采样时段，基于基准采样时段来确定出对应的基准采集时段，在第二个阶段中，在第二时刻发射第二超声波信号并至少在基准采集时段采集第二返回超声波信号，并根据所采集到的第二返回超声波信号进行超声波指纹成像，由于可以在第一阶段中预先根据超声波的强度来确定基准采集时段，因此，即便由于环境温度偏移或者显示屏贴膜等导致超声波的传输路径或速度发生变化，仍可以在超声波信号强度最大的位置采集超声波信号，从而改善了由于温度偏移等问题导致的指纹识别效果下降的问题。
附图说明
图1为现有技术中一种超声波信号时序示意图；
图2为本申请实施例中一种电子设备的示意图；
图3为图2中电子设备在进行超声波指纹识别时的原理示意图；
图4为本申请实施例中一种超声波指纹识别方法的流程图；
图5为本申请实施例中发射第一超声波信号的一种时序示意图；
图6为图5中发射第一超声波信号的另一种时序示意图；
图7为本申请实施例中发射第二超声波信号的一种时序示意图；
图8为本申请实施例中另一种超声波指纹识别方法的流程图；
图9为本申请实施例中一种超声波换能器阵列的示意图；
图10为本申请实施例中另一种超声波指纹识别方法的流程图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。
在对本申请实施例进行介绍之前，首先对现有技术进行说明，当例如超声波指纹识别技术应用在显示屏上时，超声波换能器阵列设置于显示屏下方，当超声波换能器阵列发射超声波后，经过一定时间延时后，对返回的超声波信号进行采集，该时间延时与显示屏的厚度和材质相关，因此可以预先设置一个时间延时，以保证采集到的信号强度较大，然而，如果显示屏的使用环境温度发生偏移，或者在显示屏贴膜之后，会使原本的超声波传播路径或者速度发生变化，可能导致预先设置的时间延时下采集到的信号强度减弱甚至无法采集到有效信号，进而影响与特征指纹信号的比对，导致指纹识别更加容易失败，拒真率提高，即使指纹识别效果下降。
例如如图1所示，图1为现有技术中一种超声波信号时序示意图，其中Tx表示发射的超声波信号，Rx表示返回的超声波信号，Td表示采集超声波和发射超声波的两个起始时刻之差，Δtgate表示采集超声波的预设时段.
在场景1下，显示屏没有贴膜，环境温度为正常温度范围，Rx的起始时刻与Tx的起始时刻之差为t1，在预设时段Δtgate可以采集到Rx，以实现正常的指纹识别。
在场景2下，显示屏没有贴膜，环境温度相对于正常温度范围偏移，此时，Rx相对于场景1发生了偏移，Rx的起始时刻与Tx的起始时刻之差为t2，t2≠t1，在预设时段Δtgate仅可以采集到部分Rx，可能会导致指纹识别的不准确。
在场景3下，显示屏有贴膜，环境温度为正常温度范围，Rx的起始时刻与Tx的起始时刻之差为t3，t3≠t1，在预设时段Δtgate仅可以采集到部分Rx，可能会导致指纹识别的不准确。针对上述问题，提出本申请实施例的技术方案，以下对本申请实施例的技术方案进行说明。
首先介绍本申请实施例的应用场景，如图2和图3所示，图2为本申请实施例中一种电子设备的示意图，图3为图2中电子设备在进行超声波指纹识别时的原理示意图，电子设备10包括显示屏盖板玻璃101，显示屏上具有超声波指纹识别区域102，用于在该区域通过超声波进行指纹图像采集，超声波指纹识别区域102可以为任意形状，例如矩形，面积一般小于30mm2，当手指201按压到超声波指纹识别区域102时，可以通过显示屏202上的触控功能探测到手指201触摸并触发超声波指纹识别功能，在超声波指纹识别过程中，超声波换能器阵列203发射超声波，超声波穿过显示屏202到达手指201后反射，反射回波穿过显示屏202被超声波换能器阵列203接收并进行图像采集，当采集到的指纹图像与特征指纹信息相匹配时，则指纹识别成功，否则指纹识别失败。
如图4所示，图4为本申请实施例中一种超声波指纹识别方法的流程图，本申请实施例提供一种超声波指纹识别方法，包括：
步骤301、在从第一时刻T1开始、从第一子时刻T1’结束的时段发射第一超声波信号，在多个采样时段分别采集第一返回超声波信号；
例如，如图5所示，图5为本申请实施例中发射第一超声波信号的一种时序示意图，其中，其中包括依次相邻的第一采样时段Tg1、第二采样时段Tg2、第三采样时段Tg3、第四采样时段Tg4和第五采样时段Tg5。
步骤302、将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段，并将其相对于第一时刻T1的延时时间作为基准延时；
例如，如图6所示，图6为图5中发射第一超声波信号的另一种时序示意图，在图6中，矩形脉冲的高度表示所采集到的超声波信号的强度，可以看出，在第三采样时段Tg3所采集到的超声波信号具有最大强度，因此，将第三采样时段Tg3作为基准采样时段Ts，基准采样时段Ts的起始时刻Tc与第一时刻T1之差为基准延时。通过步骤302可以确定出接下来的基准采集时段Ts’的具体位置，如图7所示，图7为本申请实施例中发射第二超声波信号的一种时序示意图。
步骤303、在从第二时刻T2开始、从第二子时刻T2’结束的时段发射第二超声波信号，至少采集基准采集时段Ts’内的第二返回超声波信号，基准采集时段Ts’与第二时刻T2的延时时间等于基准延时；以及
步骤304、基于采集的第二返回超声波信号，进行超声波指纹成像，在第一时刻T1至第二时刻T2之间不进行超声波指纹成像，以缩短运算时间和简化信息处理复杂度，降低整体指纹识别时间。
具体地，结合图6和图7可以看出，本申请实施例中的超声波指纹识别过程包括两个阶段，其中第一个阶段中，在第一时刻T1发射第一超声波信号，并根据在多个采样时段采集第一返回超声波信号，将其中采集到最大强度的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段，在第一阶段不进行超声波指纹成像，在第二个阶段中，在第二时刻T2发射第二超声波信号并至少在基准采集时段Ts’采集第二返回超声波信号，并根据所采集到的第二超声波信号进行超声波指纹成像，由于可以在第一阶段中预先根据超声波的强度来确定基准采集时段，因此，即便由于环境温度偏移或者显示屏贴膜等导致超声波的传输路径或速度发生变化，仍可以在超声波信号强度最大的位置采集第二返回超声波信号，从而改善了由于温度偏移等问题导致的指纹识别效果下降的问题。
可选地，步骤303、在从第二时刻T2开始、从第二子时刻T2’结束的时段发射第二超声波信号，至少采集基准采集时段Ts’内的第二返回超声波信号的过程包括：
在从第二时刻T2开始、从第二子时刻T2’结束的时段发射第二超声波信号，并在从第三时刻T3开始、从第四时刻T4结束的实际采集时段TG采集第二返回超声波信号，第三时刻T3与第二时刻T2之差小于基准延时，第四时刻T4与第二时刻T2之差大于基准结束延时，基准结束延时为基准采样时段Ts结束时刻Te相对于第一时刻T1的延时时间。
具体地，在实际采集时段TG采集第二返回超声波信号，而实际采集时段TG相对于基准采样时段Ts具有更大的范围，可以采集到更多的第二返回超声波信号，以便于根据该信号进行超声波指纹识别。
可选地，实际采集时段TG的时长大于每个采样时段的时长。
具体地，采样时段所采集到的信号仅仅用于预先判断返回的超声波信号强度最大的位置，而不用于指纹成像，因此，为了提高效率，可以设置每个采样时段的时长较短，而实际采集时段TG所采集到的超声波信号用于指纹成像，以便于根据指纹成像的结果识别指纹，因此，需要设置实际采集时段TG的时长较大，以便于采集到的更多的信号，提高指纹识别的准确性，因此，设置实际采集时段TG的时长大于每个采样时段的时长，以兼顾效率和指纹识别效果。
可选地，多个采样时段依次连续，每个采样时段的时长为ΔTg，实际采集时段TG的时长为ΔTG，ΔTG＝3×ΔTg。如图6和图7所示，在本申请实施例中，多个采样时段依次相邻，且每个采样时段的时长相等，设置实际采集时段TG的时长等于三个采样时段的时长。
可选地，如图8所示，图8为本申请实施例中另一种超声波指纹识别方法的流程图，上述步骤303、在从第二时刻T2开始、从第二子时刻T2’结束的时段发射第二超声波信号之前，还包括：
步骤305、确定基准采样时段Ts采集到的第一返回超声波信号的信号强度S与预设强度区间[S1，S2]之间的关系，若S＜S1，则进入步骤306、提高超声波的发射强度，然后进入步骤303或者重新执行上述步骤301，若S1≤S≤S2，则进入步骤307、保持超声波的发射强度，然后进入步骤303，若S＞S2，则进入步骤308、降低超声波的发射强度，然后进入步骤303或者重新执行上述步骤301。
具体地，为了提高超声波指纹识别的效果，超声波换能器阵列和显示屏之间可能会设置声阻抗匹配层，然而，随着环境温度的变化，会导致声阻抗匹配层对声波的衰减强度发生变化，例如温度越高，则声阻抗匹配层对于声波的衰减越强，这会降低返回的超声波信号的强度，可能会导致即便在实际采集时段TG采集强度最大的超声波信号，也无法满足成像的要求，因此，可以设置对应的阈值S1，当判断在基准采样时段Ts采集到的信号强度S低于阈值S1时，认为超声波信号强度较低而无法满足成像要求，此时，提高超声波的发射强度，之后在第二时刻T2发射更高强度的超声波，使得在实际采集时段TG能够采集到更大强度且满足强度范围的超声波信号，或者在提高超声波的发射强度之后重新进入步骤301，发射更高强度的超声波，并再次判断基准采样时段采集到的信号强度S是否满足要求，如果仍不满足且较低则继续提高发射强度，直到满足要求则进入步骤303；而温度越低，则声阻抗匹配层对于声波的衰减越弱，这会增大返回的超声波信号的强度，可能会导致采集到的超声波信号的强度超过能够处理的极限，即过度饱和，导致无法对过度饱和的信号进行处理，此时同样会导致无法成像，因此，可以设置对应的阈值S2，当判断在基准采样时段Ts采集到的信号强度S高于S2时，认为超声波信号强度过高，此时，保持超声波的发射强度，之后在第二时刻T2发射更低强度的超声波，使得在实际采集时段TG能够采集到更小强度且满足强度范围的超声波信号，或者在降低超声波的发射强度之后重新进入步骤301，发射更低强度的超声波，并再次判断基准采样时段采集到的信号强度S是否满足要求，如果仍不满足且较高则继续降低发射强度，直到满足要求则进入步骤303；如果温度适宜，则声阻抗匹配层对于声波的衰减满足预设要求，即当判断在基准采样时段Ts采集到的信号强度S满足S1≤S≤S2，则认为当前的超声波信号强度满足成像要求，此时，则保持当前的超声波发射强度并进入步骤303。
可选地，上述步骤301中在多个采样时段内分别采集第一返回超声波信号包括：控制超声波换能器阵列中的部分超声波换能器在多个采样时段分别采集第一返回超声波信号；上述步骤303中至少采集基准采集时段内的第二返回超声波信号包括：控制超声波换能器阵列中的所有超声波换能器至少采集基准采集时段内的第二返回超声波信号。
具体地，由于在第一时刻T1发射的第一超声波信号仅用于判断发射信号的强度，因此，可以仅控制超声波换能器阵列中的部分超声波换能器采集超声波，以降低功耗以及降低信号处理的复杂度、缩短运算时间；而在第二时刻T2发射的第二超声波信号用于成像以实现指纹识别，因此，需要控制超声波换能器阵列中的所有超声波换能器采集超声波，以保证成像质量。
可选地，例如如图9所示，图9为本申请实施例中一种超声波换能器阵列的示意图，超声波换能器阵列包括多个超声波换能器401，每个超声波换能器401可以发射和接收超声波，其中包括n个区域402，例如n＝5，每个区域402中包括一个或相邻的至少两个超声波换能器，例如每个区域402包括相邻的4个超声波换能器，其中点状填充的超声波换能器401位于区域402中，无填充的超声波换能器401位于区域402之外。如图10所示，图10为本申请实施例中另一种超声波指纹识别方法的流程图，上述步骤301中控制超声波换能器阵列中的部分超声波换能器在多个采样时段分别采集第一返回超声波信号的过程包括：控制超声波换能器阵列中的n个区域402的超声波换能器401在多个采样时段分别采集第一返回超声波信号，每个区域402包括一个或相邻的至少两个超声波换能器401，n大于1；在从第二时刻T2开始、从第二子时刻T2’结束的时段第二超声波信号之前，还包括：
步骤309、将基准采样时段采集的第一返回超声波信号小于预设有效强度的区域402作为有效区域，将基准采样时段采集的第一返回超声波信号不小于预设有效强度的区域402作为非有效区域，这里的预设有效强度是用于判断手指是否有效按压的超声波信号强度阈值，由于皮肤声阻抗的范围接近1.5MRayl，空气声阻抗的范围接近430Rayl，可见皮肤声阻抗远大于空气声阻抗，因此超声波在显示屏-空气界面的反射要强于显示屏-皮肤界面，因此当手指进行有效按压时，返回的超声波信号强度会小于预设有效强度，而当手指没有进行有效按压时，返回的超声波信号强度会大于预设有效强度；
步骤310、确定有效区域的数量是否达到预设数量，若是，则执行步骤302、将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段，并将其相对于第一时刻的延时时间作为基准延时，若否，则重新执行步骤301、在从第一时刻T1开始、从第一子时刻T1’结束的时段第一超声波信号，控制超声波换能器阵列中的n个区域402的超声波换能器401在多个采样时段分别采集第一返回超声波信号。
具体地，例如，一共有5个区域402，当判断其中具有3个以上的有效区域时，则进入步骤302，如果判断其中不足3个有效区域时，则判断手指的有效按压区域较小，重新进入步骤301，另外还可以提示用户手指按压不到位。通过对有效区域的判断可以进一步避免由于手指按压不到位而导致的指纹识别失败。
可选地，步骤302、将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段，并将其相对于第一时刻的延时时间作为基准延时的过程包括：
基于每个有效区域，将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段，并将其相对于第一时刻的延时时间作为有效区域基准延时，并将所有有效区域基准延时的平均值作为基准延时，可以进一步提高确定采集时段TG的准确性。
另外需要说明的是，在步骤305中，确定基准采样时段采集到的第一返回超声波信号的信号强度S与预设强度区间[S1，S2]之间的关系的过程包括：
基于每个有效区域，确定基准采样时段采集到的第一返回超声波信号的有效区域信号强度，并将所有有效区域信号强度的平均值作为信号强度S，确定信号强度S与预设强度区间[S1，S2]之间的关系。
可选地，上述步骤302中将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段的过程包括：对每个采样时段所采集到的第一返回超声波信号进行积分，将积分结果作为所采集到的第一返回超声波信号的强度；或者，对每个采样时段所采集到的第一返回超声波信号进行快速傅里叶变换，将快速傅里叶变换后的峰值的信号量作为所采集到的第一返回超声波信号的强度。可以理解地，在其他可能的实施方式中，也可以通过其他方法来计算超声波信号的强度。
本申请实施例还提供一种超声波指纹识别装置，包括：处理器和存储器，存储器用于存储至少一条指令，指令由处理器加载并执行时以实现上述实施例中的超声波指纹识别方法。
处理器的数量可以为一个或多个，处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的图像检测方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述任意方法实施例中的方法。存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；以及必要数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。
本申请实施例还提供一种超声波指纹识别设备，包括：超声波换能器阵列和上述实施例中的超声波指纹识别装置。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括：上述实施例中的超声波指纹识别设备和显示屏，超声波换能器阵列位于显示屏下方，超声波换能器阵列用于发射超声波和接收超声波。
电子设备具体可以为手机、平板电脑、个人计算机(personal computer，PC)、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、智能手表、上网本、可穿戴电子设备、增强现实技术(augmented reality，AR)设备、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、车载设备、智能汽车、智能音响、机器人、智能眼镜等等。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的超声波指纹识别方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid StateDisk)等。
本申请实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种超声波指纹识别方法，其特征在于，包括：
在从第一时刻开始、从第一子时刻结束的时段发射第一超声波信号，在多个采样时段内分别采集第一返回超声波信号；
将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段，并将其相对于所述第一时刻的延时时间作为基准延时；
在从第二时刻开始、从第二子时刻结束的时段发射第二超声波信号，至少采集基准采集时段内的第二返回超声波信号，所述基准采集时段与所述第二时刻的延时时间等于所述基准延时；以及
基于采集的所述第二返回超声波信号，进行超声波指纹成像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述实际采集时段的时长大于每个所述采样时段的时长。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述在从第二时刻开始、从第二子时刻结束的时段发射第二超声波信号，至少采集基准采集时段内的第二返回超声波信号的过程包括：
在从第二时刻开始、从第二子时刻结束的时段发射第二超声波信号，并在从第三时刻开始、从第四时刻结束的实际采集时段采集第二返回超声波信号，所述第三时刻与所述第二时刻之差小于所述基准延时，所述第四时刻与所述第二时刻之差大于基准结束延时，所述基准结束延时为所述基准采样时段结束时刻相对于所述第一时刻的延时时间。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述多个采样时段依次连续，每个所述实际采样时段的时长为ΔTg，所述实际采集时段的时长为ΔTG，ΔTG＝3×ΔTg。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述在从第二时刻开始、从第二子时刻结束的时段发射第二超声波信号之前，还包括：
确定所述基准采样时段采集到的第一返回超声波信号的信号强度S与预设强度区间[S1，S2]之间的关系，若S＜S1，则提高超声波的发射强度，若S1≤S≤S2，则保持超声波的发射强度，若S＞S2，则降低超声波的发射强度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述在多个采样时段内分别采集第一返回超声波信号包括：
控制超声波换能器阵列中的部分超声波换能器在多个采样时段分别采集第一返回超声波信号；
所述至少采集基准采集时段内的第二返回超声波信号包括：
控制超声波换能器阵列中的所有超声波换能器至少采集基准采集时段内的第二返回超声波信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述控制超声波换能器阵列中的部分超声波换能器在多个采样时段分别采集第一返回超声波信号的过程包括：
控制超声波换能器阵列中的n个区域的超声波换能器在多个采样时段分别采集第一返回超声波信号，每个区域包括一个或相邻的至少两个超声波换能器，n大于1；
所述在从第二时刻开始、从第二子时刻结束的时段发射第二超声波信号之前，还包括：
将所述基准采样时段采集的第一返回超声波信号小于预设有效强度的区域作为有效区域，将所述基准采样时段采集的第一返回超声波信号不小于预设有效强度的区域作为非有效区域；
确定有效区域的数量是否达到预设数量，若是，则执行所述将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段，并将其相对于所述第一时刻的延时时间作为基准延时的过程，若否，则重新执行所述在从第一时刻开始、从第一子时刻结束的时段发射第一超声波信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段，并将其相对于所述第一时刻的延时时间作为基准延时的过程包括：
基于每个所述有效区域，将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段，并将其相对于所述第一时刻的延时时间作为有效区域基准延时，并将所有有效区域基准延时的平均值作为基准延时。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，
所述将信号强度最大的第一返回超声波信号所对应的采样时段作为基准采样时段的过程中：
对每个所述采样时段所采集到的第一返回超声波信号进行积分，将所述积分结果作为所采集到的第一返回超声波信号的强度；
或者，对每个所述采样时段所采集到的第一返回超声波信号进行快速傅里叶变换，将所述快速傅里叶变换后的峰值的信号量作为所采集到的第一返回超声波信号的强度。
10.一种超声波指纹识别装置，其特征在于，包括：
处理器和存储器，所述存储器用于存储至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行时以实现如权利要求1至9中任意一项所述的超声波指纹识别方法。
11.一种超声波指纹识别设备，其特征在于，包括：
超声波换能器阵列和如权利要求10所述的超声波指纹识别装置。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：
如权利要求11所述的超声波指纹识别设备和显示屏，所述超声波换能器阵列位于所述显示屏下方。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至9中任意一项所述的超声波指纹识别方法。
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